JPH0933514A - 水質計測器の異常検出方法及び装置 - Google Patents
水質計測器の異常検出方法及び装置Info
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- JPH0933514A JPH0933514A JP20753295A JP20753295A JPH0933514A JP H0933514 A JPH0933514 A JP H0933514A JP 20753295 A JP20753295 A JP 20753295A JP 20753295 A JP20753295 A JP 20753295A JP H0933514 A JPH0933514 A JP H0933514A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】運転員が見落とし易くまた計算機の上下限値に
よる異常検出では検出することが難しい計測値のトレン
ド異常の検出を計算機で自動的に行う方法を提供するも
のである。 【構成】上下水処理場で使用される水質計測器の異常を
検出する異常検出方法において、前記水質計測器の計測
値を蓄積し、その蓄積された計測値の過去の日平均値を
求め、その平均値の変化量が設定回数だけ判定基準値の
上限値を連続して越えたときまたは下限値を連続して越
えたときに異常と判定する。
よる異常検出では検出することが難しい計測値のトレン
ド異常の検出を計算機で自動的に行う方法を提供するも
のである。 【構成】上下水処理場で使用される水質計測器の異常を
検出する異常検出方法において、前記水質計測器の計測
値を蓄積し、その蓄積された計測値の過去の日平均値を
求め、その平均値の変化量が設定回数だけ判定基準値の
上限値を連続して越えたときまたは下限値を連続して越
えたときに異常と判定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、上下水道処理装置など
のプラントにおいて使用される計測器の異常を検出する
異常検出装置に関するものである。
のプラントにおいて使用される計測器の異常を検出する
異常検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】上下水道処理装置などのプラントでは、
プラントに設置された多数の計測器を中央監視室で監視
しており、それぞれの計測器に異常が発生したとき、標
準偏差基準の上下限値などによって計測器の異常検知を
行っていた。図２は従来の下水処理システムにおける計
測器の異常検出装置を示すブロック図である。汚濁物質
を含む下水は、管路１より最初沈澱池２に導入し、汚濁
物質の中の沈降しやすいものを沈降分離し、上澄水を曝
気槽３に流出する。曝気槽では最終沈澱池４から引き抜
いた返送汚泥が管路５を介して返送されるとともに、散
気管（図示せず）より曝気槽内にブロワー（図示せず）
から圧送された空気が供給され汚濁物質は活性汚泥によ
り吸着、分解され最終沈澱池に導かれる。最終沈澱池で
は活性汚泥を沈降分離し、清澄水は処理水として管路６
から滅菌槽（図示せず）を経て放流され、沈澱した汚泥
は曝気槽に返送され、その一部は汚泥処理プロセス（図
示せず）に送られ処理するようにしている。７は流入下
水流量計、８は流入水のｐＨ計、９は流入水の懸濁物質
濃度計、１０は曝気槽流入水のUV計、１１はＤＯ計、１
２はＭＬＳＳ濃度計、１３は水温計、１４は酸化還元電
位計、１５は処理水のｐＨ計、１６は処理水の懸濁物質
濃度計、１７は処理水のUV計である。
プラントに設置された多数の計測器を中央監視室で監視
しており、それぞれの計測器に異常が発生したとき、標
準偏差基準の上下限値などによって計測器の異常検知を
行っていた。図２は従来の下水処理システムにおける計
測器の異常検出装置を示すブロック図である。汚濁物質
を含む下水は、管路１より最初沈澱池２に導入し、汚濁
物質の中の沈降しやすいものを沈降分離し、上澄水を曝
気槽３に流出する。曝気槽では最終沈澱池４から引き抜
いた返送汚泥が管路５を介して返送されるとともに、散
気管（図示せず）より曝気槽内にブロワー（図示せず）
から圧送された空気が供給され汚濁物質は活性汚泥によ
り吸着、分解され最終沈澱池に導かれる。最終沈澱池で
は活性汚泥を沈降分離し、清澄水は処理水として管路６
から滅菌槽（図示せず）を経て放流され、沈澱した汚泥
は曝気槽に返送され、その一部は汚泥処理プロセス（図
示せず）に送られ処理するようにしている。７は流入下
水流量計、８は流入水のｐＨ計、９は流入水の懸濁物質
濃度計、１０は曝気槽流入水のUV計、１１はＤＯ計、１
２はＭＬＳＳ濃度計、１３は水温計、１４は酸化還元電
位計、１５は処理水のｐＨ計、１６は処理水の懸濁物質
濃度計、１７は処理水のUV計である。
【０００３】このように下水処理プラントにおいては、
各種の水質データを計測、収集することが通常行われて
いる。これらの計測器の異常検出は、運転員の経験から
設定した判定基準値を用いて行われることが多かった。
しかし、判定基準値の設定は、季節、各計測器ごとに行
わなければならず、運転員にとって判定基準値の設定変
更は繁雑な作業であった。そこで、計算機によって各計
測器の判定基準値の設定を行うことが多くなってきた。
計算機による判定基準値の設定は、一般的には、標準偏
差などを用いて決定することが多い。標準偏差を用いた
判定基準値の設定方法を従来法として以下に述べる。１
８は各計測器から得られた計測値を蓄積する計測値蓄積
装置、２６は各計測器の標準偏差を求めるための標準偏
差演算装置。標準偏差は以下の式で与えられる。
各種の水質データを計測、収集することが通常行われて
いる。これらの計測器の異常検出は、運転員の経験から
設定した判定基準値を用いて行われることが多かった。
しかし、判定基準値の設定は、季節、各計測器ごとに行
わなければならず、運転員にとって判定基準値の設定変
更は繁雑な作業であった。そこで、計算機によって各計
測器の判定基準値の設定を行うことが多くなってきた。
計算機による判定基準値の設定は、一般的には、標準偏
差などを用いて決定することが多い。標準偏差を用いた
判定基準値の設定方法を従来法として以下に述べる。１
８は各計測器から得られた計測値を蓄積する計測値蓄積
装置、２６は各計測器の標準偏差を求めるための標準偏
差演算装置。標準偏差は以下の式で与えられる。
【０００４】
【数１】
【０００５】２７は標準偏差演算装置２６から得られた
標準偏差から判定基準値を求めるための判定基準値演算
装置。判定基準値は、次のようにして求めることが多
い。計測値の頻度分布が正規分布を示す場合は、計測値
は99.7%の確率で平均値から標準偏差の３倍の範囲内に
存在することから次式を満足する計測値を正常範囲とす
る。
標準偏差から判定基準値を求めるための判定基準値演算
装置。判定基準値は、次のようにして求めることが多
い。計測値の頻度分布が正規分布を示す場合は、計測値
は99.7%の確率で平均値から標準偏差の３倍の範囲内に
存在することから次式を満足する計測値を正常範囲とす
る。
【０００６】
【数２】
【０００７】２１は判定基準値演算装置２７で得られた
結果を記憶する判定基準値記憶装置、２４は計測値蓄積
装置１８に新しく蓄積された計測値と判定基準値記憶装
置２３で記憶している判定基準値を比較し、異常か否か
の判定を行う異常判定装置、この判定結果を表示装置２
５に出力するようにしていた。しかし、このような上下
限値によるデータの異常検出では、水質計測器に付着し
た汚れが蓄積されること等によって、計測値が一方的に
上昇または減少するようなデータの異常を検出すること
ができないことがあった。
結果を記憶する判定基準値記憶装置、２４は計測値蓄積
装置１８に新しく蓄積された計測値と判定基準値記憶装
置２３で記憶している判定基準値を比較し、異常か否か
の判定を行う異常判定装置、この判定結果を表示装置２
５に出力するようにしていた。しかし、このような上下
限値によるデータの異常検出では、水質計測器に付着し
た汚れが蓄積されること等によって、計測値が一方的に
上昇または減少するようなデータの異常を検出すること
ができないことがあった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の計測器の異常検
出装置は、判定基準値記憶装置２１に基づいて正常範囲
を定め、計測値がその範囲を逸脱した時に異常と判定し
ていた。しかし、水質計測器に付着する汚れが徐々に蓄
積されること等によって計測値が一方的に上昇または下
降することがある。このような場合、標準偏差基準の上
下限値などによる異常検出では、計測値は正常範囲にあ
るため、この種の計測値のトレンド異常を検出すること
が難しかった。また計測値の変化が少ないため運転員が
このような異常を検出することも難しかった。本発明
は、運転員が見落とし易くまた計算機の上下限値による
異常検出では検出することが難しい計測値のトレンド異
常の検出を計算機で自動的に行う方法を提供するもので
ある。
出装置は、判定基準値記憶装置２１に基づいて正常範囲
を定め、計測値がその範囲を逸脱した時に異常と判定し
ていた。しかし、水質計測器に付着する汚れが徐々に蓄
積されること等によって計測値が一方的に上昇または下
降することがある。このような場合、標準偏差基準の上
下限値などによる異常検出では、計測値は正常範囲にあ
るため、この種の計測値のトレンド異常を検出すること
が難しかった。また計測値の変化が少ないため運転員が
このような異常を検出することも難しかった。本発明
は、運転員が見落とし易くまた計算機の上下限値による
異常検出では検出することが難しい計測値のトレンド異
常の検出を計算機で自動的に行う方法を提供するもので
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、上下水処理場で使用される水質計測器の異常
を検出する異常検出方法において、前記水質計測器の計
測値を蓄積し、その蓄積された計測値の過去の日平均値
を求め、その平均値の変化量が設定回数だけ判定基準値
の上限値を連続して越えたときまたは下限値を連続して
越えたときに異常と判定することを特徴とするものであ
る。また、上下水処理場で使用される水質計測器の異常
を検出する異常検出装置において、前記水質計測器の計
測値を蓄積する計測値蓄積装置と、前記計測値蓄積装置
に蓄積された計測値の過去の日平均値を算出する日平均
値演算装置と、前記日平均値演算装置の平均値の変化量
を求める変化量演算装置と、前記日平均値の変化量の判
定基準値を記憶している判定基準値記憶装置と、前記日
平均値の変化量が判定基準値の上限値を何回連続して越
えたかを演算または下限値を何回連続して越えたかを演
算するトレンド演算装置と、前記日平均値の変化量が同
一の判定基準値（上限値、下限値）を連続して越えたと
き異常と判定する回数を記憶している異常回数記憶装置
と、前記トレンド演算装置の値が異常回数記憶装置の値
を越えたか否かを判定する異常値判定装置を設けたこと
を特徴とするものである。
本発明は、上下水処理場で使用される水質計測器の異常
を検出する異常検出方法において、前記水質計測器の計
測値を蓄積し、その蓄積された計測値の過去の日平均値
を求め、その平均値の変化量が設定回数だけ判定基準値
の上限値を連続して越えたときまたは下限値を連続して
越えたときに異常と判定することを特徴とするものであ
る。また、上下水処理場で使用される水質計測器の異常
を検出する異常検出装置において、前記水質計測器の計
測値を蓄積する計測値蓄積装置と、前記計測値蓄積装置
に蓄積された計測値の過去の日平均値を算出する日平均
値演算装置と、前記日平均値演算装置の平均値の変化量
を求める変化量演算装置と、前記日平均値の変化量の判
定基準値を記憶している判定基準値記憶装置と、前記日
平均値の変化量が判定基準値の上限値を何回連続して越
えたかを演算または下限値を何回連続して越えたかを演
算するトレンド演算装置と、前記日平均値の変化量が同
一の判定基準値（上限値、下限値）を連続して越えたと
き異常と判定する回数を記憶している異常回数記憶装置
と、前記トレンド演算装置の値が異常回数記憶装置の値
を越えたか否かを判定する異常値判定装置を設けたこと
を特徴とするものである。
【００１０】
【作用】本発明は、上下水処理場では１日（２４時間）
周期でシーケンシャルに水処理されるので、日平均値を
追えば、短時間の変動に影響を受けにくくなるとの知見
に基づくものである。上記手段により、水質計測器に付
着した汚れが蓄積されることによって計測値が一方的に
上昇または下降する場合の異常検出ができるようになる
ため、計測器の異常検出の精度が向上する。
周期でシーケンシャルに水処理されるので、日平均値を
追えば、短時間の変動に影響を受けにくくなるとの知見
に基づくものである。上記手段により、水質計測器に付
着した汚れが蓄積されることによって計測値が一方的に
上昇または下降する場合の異常検出ができるようになる
ため、計測器の異常検出の精度が向上する。
【００１１】
【実施例】以下本発明の実施例を図１を参照して詳細に
説明する。図１は、本発明の下水処理システムの計測器
の異常検出装置を示すブロック図である。図２と同一の
ものには同一符号を付して詳細な説明を省略する。１９
は日平均値演算装置で、下水処理プロセスのデータの周
期は２４時間のものが主であると考え、１日単位でデー
タを取り扱うために過去の日平均値を求めた。２０は変
化量演算装置で、日平均値演算装置１９で演算された過
去の日平均値の変化量を求める。２１は判定基準値記憶
装置で、日平均値の変化量の判定基準値を記憶してい
る。２２はトレンド演算装置で、変化量演算装置２０で
演算した日平均値の変化量が、判定基準値記憶装置２１
に記憶している判定基準値を越えているか否かを判定す
る。２３は異常回数記憶装置で、日平均値の変化量が判
定基準値記憶装置２１に記憶している同一の値（上限
値、下限値）を連続して越えた時、異常と判定する回数
を記憶している。２４は異常値判定装置で、トレンド演
算装置２２で出力された値と異常回数記憶装置２３に記
憶している基準値を比較してトレンド演算装置の値がそ
の基準値を越えていれば異常を出力する。２５は表示装
置で、異常値判定装置２４で出力された結果を表示する
装置である。センサー部に汚れが蓄積されることによっ
て、計測値が一方的に上昇または下降する場合、その変
化が比較的少ないため、従来法では、計測値の異常を検
出することは難しく、計測器の校正時に異常と気づくこ
とが多かった。図３は、本発明での曝気槽流入ＳＳの異
常検出結果である。図にあるように計測値が上昇し始め
て数日後にトレンド異常が検出された。他のロジックで
は検出できなかったデータのトレンド異常を、この異常
検出システムを組み込むことにより検出できるようにな
った。
説明する。図１は、本発明の下水処理システムの計測器
の異常検出装置を示すブロック図である。図２と同一の
ものには同一符号を付して詳細な説明を省略する。１９
は日平均値演算装置で、下水処理プロセスのデータの周
期は２４時間のものが主であると考え、１日単位でデー
タを取り扱うために過去の日平均値を求めた。２０は変
化量演算装置で、日平均値演算装置１９で演算された過
去の日平均値の変化量を求める。２１は判定基準値記憶
装置で、日平均値の変化量の判定基準値を記憶してい
る。２２はトレンド演算装置で、変化量演算装置２０で
演算した日平均値の変化量が、判定基準値記憶装置２１
に記憶している判定基準値を越えているか否かを判定す
る。２３は異常回数記憶装置で、日平均値の変化量が判
定基準値記憶装置２１に記憶している同一の値（上限
値、下限値）を連続して越えた時、異常と判定する回数
を記憶している。２４は異常値判定装置で、トレンド演
算装置２２で出力された値と異常回数記憶装置２３に記
憶している基準値を比較してトレンド演算装置の値がそ
の基準値を越えていれば異常を出力する。２５は表示装
置で、異常値判定装置２４で出力された結果を表示する
装置である。センサー部に汚れが蓄積されることによっ
て、計測値が一方的に上昇または下降する場合、その変
化が比較的少ないため、従来法では、計測値の異常を検
出することは難しく、計測器の校正時に異常と気づくこ
とが多かった。図３は、本発明での曝気槽流入ＳＳの異
常検出結果である。図にあるように計測値が上昇し始め
て数日後にトレンド異常が検出された。他のロジックで
は検出できなかったデータのトレンド異常を、この異常
検出システムを組み込むことにより検出できるようにな
った。
【００１２】
【発明の効果】本発明は、以上述べたように、センサー
部の汚れの蓄積によって計測値が一方的に上昇または下
降した場合の計測器異常にも対応できるため、計測器の
異常検出の精度が向上するという効果がある。
部の汚れの蓄積によって計測値が一方的に上昇または下
降した場合の計測器異常にも対応できるため、計測器の
異常検出の精度が向上するという効果がある。
【図１】本発明の下水処理システムの計測器の異常検出
装置を示す図
装置を示す図
【図２】従来の下水処理システムの計測器の異常検出装
置を示す図
置を示す図
【図３】曝気槽流入ＳＳの経時変化（本発明の異常検出
結果）を示すグラフ
結果）を示すグラフ
１ 管路 ２ 最初沈澱池 ３ 曝気槽 ４ 最終沈澱池 ５ 管路 ６ 管路 ７ 流入下水流量計 ８ 流入水のｐＨ計 ９ 流入水の懸濁物質 １０ 曝気槽流入水のUV計 １１ 溶存酸素濃度計 １２ ＭＬＳＳ濃度計 １３ 水温計 １４ 酸化還元電位計 １５ 処理水のｐＨ計 １６ 処理水の懸濁物質 １７ 処理水のUV計 １８ 計測値蓄積装置 １９ 日平均値演算装置 ２０ 変化量演算装置 ２１ 判定基準値記憶装置 ２２ トレンド演算装置 ２３ 異常回数記憶装置 ２４ 異常値判定装置 ２５ 表示装置 ２６ 標準偏差演算装置 ２７ 判定基準値演算装置
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年１１月２０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 水質計測器の異常検出方法及び装置
Claims (2)
- 【請求項１】 上下水処理場で使用される水質計測器の
異常を検出する異常検出方法において、 前記水質計測器の計測値を蓄積し、その蓄積された計測
値の過去の日平均値を求め、その平均値の変化量が設定
回数だけ判定基準値の上限値を連続して越えたときまた
は下限値を連続して越えたときに異常と判定することを
特徴とする水質計測器の異常検出方法。 - 【請求項２】 上下水処理場で使用される水質計測器の
異常を検出する異常検出装置において、 前記水質計測器の計測値を蓄積する計測値蓄積装置と、 前記計測値蓄積装置に蓄積された計測値の過去の日平均
値を算出する日平均値演算装置と、 前記日平均値演算装置の平均値の変化量を求める変化量
演算装置と、 前記日平均値の変化量の判定基準値を記憶している判定
基準値記憶装置と、 前記日平均値の変化量が判定基準値の上限値を何回連続
して越えたかを演算または下限値を何回連続して越えた
かを演算するトレンド演算装置と、 前記日平均値の変化量が同一の判定基準値（上限値、下
限値）を連続して越えたとき異常と判定する回数を記憶
している異常回数記憶装置と、 前記トレンド演算装置の値が異常回数記憶装置の値を越
えたか否かを判定する異常値判定装置を設けたことを特
徴とする水質計測器の異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20753295A JPH0933514A (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 水質計測器の異常検出方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20753295A JPH0933514A (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 水質計測器の異常検出方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0933514A true JPH0933514A (ja) | 1997-02-07 |
Family
ID=16541292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20753295A Pending JPH0933514A (ja) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 水質計測器の異常検出方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0933514A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6617165B1 (en) * | 1998-04-01 | 2003-09-09 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Method for automatically testing and controlling surface-active contents in aqueous solutions used in a process |
| JP2020094962A (ja) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | オルガノ株式会社 | 水質測定システムおよびメンテナンス方法決定方法 |
-
1995
- 1995-07-21 JP JP20753295A patent/JPH0933514A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6617165B1 (en) * | 1998-04-01 | 2003-09-09 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Method for automatically testing and controlling surface-active contents in aqueous solutions used in a process |
| JP2020094962A (ja) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | オルガノ株式会社 | 水質測定システムおよびメンテナンス方法決定方法 |
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